探索科技馆儿童科艺融合类课程开发新思路——以“探秘声音之旅”系列教育活动为例

刘芷廷 张 然 于悦悦

一、 什么是“科艺融合”？

科学与艺术，二者虽然有着本质的区别，但并不是相互对立和排斥的，在某些方面存在着共通性。李政道先生认为：“科学和艺术事实上是一个硬币的两面。”艺术和科学的共同基础是人类的创造力[1]。艺术与科学是人类所从事的两大创造性工作，艺术创造形象、激发情感；科学研究自然，寻找自然的发展规律。艺术与科学都是人类的创造性劳作和成果，也是人类所具备的两种独特的能力[2]。二者都没有离开人类最基本的原则和至上的标准——真、善、美。

“科艺融合”是指科学与艺术在内容、表现形式等方面相互渗透、高度融合。科学与艺术的共通性是科学与艺术融合的基础，为二者的融合提供了依据。近年来，在科技馆内尝试将科学与艺术相结合的作品不断增加，主要以科普剧、科学秀等科学表演形式为主，试图将科学知识、科学思想、科学精神与艺术形式相结合，以增强科普活动的趣味性，达到更好的科普效果。

综合对此类作品实例的研究，笔者将其分为以下三种类型。

其一，用科技手段表现艺术。2016年，由中国科技馆开发并演出的创新科学秀《春江花月夜》将中国古典诗词、书法、中国古典舞和民族乐器等中国传统文化元素与13个科学实验以及现代多媒体技术手段结合，再现了古诗《春江花月夜》中的景象与意境。但科学秀《春江花月夜》的最终目的是表现艺术，其中包含的化学、物理等实验现象，只起到增加舞美效果的作用。如今，随着科技的日益发展，许多音乐、舞蹈等艺术作品都会借助科技手段进行包装和展示，以达到所需要的艺术效果。观众仅仅对科学实验营造出的舞台效果产生好奇和兴趣，并不能从中了解到实质性的科学内容，所以此类型作品不能真正算作拥有科技馆特色的“科艺融合”活动。

其二，用艺术的手段表现科学内容。2017年，中国科技馆原创科学秀作品《BONE！BONE！BONE！》，以生物进化等相关科学知识作为内容主线，灵活运用话剧、舞蹈等舞台艺术形式，结合动作捕捉等现代多媒体技术，希望实现科学知识与科学精神的传递；此类型作品还包括《皮皮的火星梦》等科普剧。这些作品采用了艺术的创作手法和表现手段，以展现科学内容为目的。此类型作品属于用艺术的手段表现科学内容，多见于科普剧、科学表演等形式，可以很好地激发受众的兴趣点和求知欲。这类作品存在的缺点是：受众仅能在有限的时间和空间内了解其展现的科学内容，无法进行深入探究和学习。此类型作品中，艺术仅起到形式上的辅助作用，并未在各方面实现科学与艺术的相互渗透和融合。

其三，科艺融合类教育活动。此种类型主要是指展品辅导、游戏、动手制作、科普讲座等形式的教育活动，内容主要以揭示“艺术中的科学”或“科学中的艺术”为主，例如揭示音乐、舞蹈、电影等艺术中的科学，或揭示科学中的平衡之美、变化之美等。同时结合了科学教育活动与艺术教育活动的形式和方法，使受众在教育活动中既学科学，又学艺术。已实际开展的此类案例包括：2017年12月，中科馆大讲堂举办了一期主题为“音乐与科学玩跨界”的专题讲座。不同于常规讲座以“说”和“听”为主的形式，此期讲座将音乐舞台表演同科学原理与现象的展示相结合，在带领现场观众寻找有关音乐与科学奥秘的同时，欣赏到了精彩的乐器演奏和奇妙的科学实验，引导观众主动发现隐藏于美妙音乐艺术中的科学原理和科学现象，收到很好的反馈。中国科技馆还依托“华夏之光”展厅内展品——战国编钟仿制件开发并实施了“解密编钟”系列主题教育活动[3]。该系列活动通过多维设计，带领观众探索编钟的乐理发声、青铜冶铸、纹饰内涵、历史文化、社会环境等多维信息，体验科技与音乐、美术相融合的伟大创造，感受中国古代科技与文化的成就。

通过对以上三种类型实例的研究可以发现，一些“用科技手段表达艺术”的科学表演作品，若不进行注释和解说，其艺术形式很容易将科学内容掩盖，导致科学实验和科技手段只起到增强舞美效果的作用。而“用艺术手段表达科学内容”的科学秀、科普剧等，要实现落地演出的成本较高，复制和推广的难度较大，而观众通过科普剧深入学习科学知识的空间也十分有限。第三种“科艺融合类”教育活动在教学内容、形式、方法、目的等方面均可实现“科艺融合”。三种形式各有特色，与其他形式相比，“科艺融合类”教育活动是科技馆中最易实施的活动形式。因此，笔者希望探索具有科技馆特色的“科艺融合”新思路，开发出内容丰富、形式多样、便于复制推广、有精准受众、有明确教学目标的科艺融合类系列课程。

二、 科技馆儿童科艺融合类课程开发的意义与优势

科技馆儿童科艺融合课程是将儿童科学教育和艺术教育所涉及到的内容、方法、形式和目标进行融合，并结合科技馆非正式环境下的学习特点所开发的特色课程。笔者通过研究认为，进一步探索开发科技馆儿童科艺融合类课程具有切实可行的意义以及独特的资源优势。

(一) 科艺融合有助于提升教育效果

儿童科学教育与艺术教育在教育目标、手段和方法等方面具有共通性：二者都能促进儿童在知识、技能、情感、态度、方法等方面的发展；二者都起源于儿童对事物的兴趣与热爱，在方法和能力的培养上，都鼓励主动探究、大胆表现[2]。艺术教育与科学教育共同的基础或目标都是培养学生的创造力。著名的艺术教育家埃利奥特·艾斯纳(Eliott Eisner)曾写道，艺术审美的认知方式不同于传统意义上的认知方式。他认为，艺术的世界是用心去感受的，体验艺术的过程本身对于学习者来说就是一种享受和回报。莎伦· E ·谢弗曾提到“将艺术融入学习”是十分有效的教育实践方法，有助于学习者在学习过程中更好地表达自我，满足人类精神层面的需求[4]68。

儿童的艺术是先于儿童的科学而存在的，艺术与科学是以思维的形式广泛存在于儿童的生活、游戏、学习的各个方面。儿童在审美过程中运用的移情和抽象方式，与儿童科学认知过程中的同化和顺应具有类化的一致性[2]。根据皮亚杰认知发展理论，儿童的认知处在前运算阶段和具体运算阶段，尚未形成抽象思维，学习需要具体事物的支撑。艺术作为对现实生活整体的、直观的提炼，使活动的开展更加符合儿童的经验与兴趣[4]。

在教育内容上，音乐理论中的“十二平均律”涉及的数学知识、名画《最后的晚餐》中运用的平行透视法、电影拍摄中应用的动作捕捉等科技手段……对这些“艺术中的科学”进行探讨，是很多观众都感兴趣的，可以激发他们的求知欲和探索欲。而“科学中的艺术”，例如科赫曲线、三阶幻方以及化学反应中的微观变化之美，都是能够有效引导观众更深入地探索科学与艺术内在规律的切入点。在活动形式上，通过戏剧化、情境化的设计，利用视觉与听觉艺术手段营造特殊氛围，可以有效引导观众进行探究、体验和实践。

位于美国华盛顿的肯尼迪中心，其教育理念之一是：让学生通过某种艺术形式来理解和表达。该场馆所提供的学习体验将某种艺术形式与另一个学科领域结合在一起，让学生通过发挥创造力来参与学习体验，并且在学习过程中不断实现两个学科的学习目标[4]158。这也说明，在科技馆的科学教育活动中融入艺术学习体验，儿童不仅可以获得对某个领域知识的深入理解，还能学到与艺术本身相关的知识与技能。在科技馆内，进一步开展“科艺融合”类教育活动不仅能够吸引对科学感兴趣的儿童，还能够吸引对艺术感兴趣的儿童进一步探究科学的奥秘。

由此看来，将艺术教育融入科学教育，对科学教育的开展有着诸多积极的作用。这种方式能有效激发儿童的好奇心和探究欲望,发展儿童的想象力和创造力，帮助儿童认识科学原理，促进他们主动学习，同时有助于在科学活动中进行形象的记录与表达。二者的有效结合是非常值得去探索和尝试的[5]。

(二) 在科技馆开展科艺融合类教育活动的优势

作为非正式学习环境，在科技馆中进行科学学习的特点是：学习者是积极主动的、兴趣引导的、自愿的、个人的、持续的、与情境相关的、协作的、非线性的和开放的。非正式科学学习的经验，能引发进一步的探究和愉悦[6]。对于儿童学习者而言，他们在科技馆中会获得不同于学校课堂和其他教育机构的学习体验，大多是自主的、沉浸式的、全身心的学习体验；而科技馆教育活动的设计也不受学校课程标准的限制，这在一定程度上为学科间的相互交叉、渗透和融合提供了有利条件。

(三) 科技馆拥有丰富的科艺融合展教资源

科技馆拥有丰富的展品和特效电影等资源，其中不乏科艺融合的内容。以中国科技馆为例，“华夏之光”展厅中的浑仪、简仪等体现了科学、铸造技术与造型艺术在古代天文仪器上的有机结合。“探索与发现”B厅中的“乐音？噪音？”“乐音三要素”“音乐与情绪”“声音与画面”“巧妙构图”等展品主要展示了与音乐和绘画等艺术相关的“艺术中的科学”；而“错觉画”“机械旋律”等展品充分展现了“科学中的艺术”；公共空间的“飞天”小球列阵、雕塑《生命螺旋》等则是“用艺术手段表现科技”的典型展品。科技馆内丰富的艺融合展教资源为开展科艺融合教育活动提供了可行性和便利条件。

由此可见，科技馆在开展科艺融合教育活动方面具有得天独厚的优势，但以往在设计教育活动时却很少以“科艺融合”作为切入点，也很少将“科艺融合”的思路与展品关联创设新的话题，为观众制造兴趣点，这也是我们尝试进行科艺融合活动开发的初衷。

三、 科技馆科艺融合类课程开发的实践与效果评价

(一) 活动设计意图

“探秘声音之旅”系列教育活动是以“科艺融合”中的一种类型——“艺术中的科学”为基础，并选取“音乐”作为活动内容的切入点，发掘音乐中所蕴含的科学知识，结合中国科技馆的展品所开发系列活动。活动受众为8～12岁儿童，根据皮亚杰认知发展理论，此年龄段儿童处于具体运算阶段，并向形式运算阶段转化，具备简单的逻辑思维能力，能够运用材料进行实验、测试等活动。

(二) 活动内容开发

1. 活动开发思路

经过对有关文献、案例等前期研究，初步探索出此类“科艺融合”课程的开发思路(见图1)。

图1 “科学与艺术”融合课程开发思路

结合“探秘声音之旅”系列活动的开发思路，对其中5项作具体说明。

(1) 选择一个艺术门类：该活动在多种艺术门类中选取音乐为课程内容基础。

(2) 提取科学知识点：找出音乐中所蕴含的科学知识点，例如乐音三要素等。

(3) 确定教学目标(科学与艺术)：依据课程实际内容，从知识、方法、态度等多维度同时制定艺术与科学双项教学目标。

(4) 制定教学策略与方法：基于知识点确定受众为8～12岁儿童，运用合适的教学策略与方法，如：演奏、演唱体验、聆听、探究式学习、动手制作等。

(5) 设计课程内容：设计意图主要以知识体系清晰、课程内容更具趣味性和创意性为主。

2. 活动具体内容

“探秘声音之旅”系列活动共包含5个可以独立开展的教育活动(见表1)。

表1 “探秘声音之旅”系列活动分课程简介

以上5个教育活动可作为一个完整的、系统性的主题系列活动呈现，观众可通过这5个活动进行循序渐进的学习；每个教育活动又可单独呈现，作为展厅日常教育活动。从活动内容的设置上看，音乐艺术体验的融入增强了科学知识的趣味性，而对科学知识的深入学习，能够使受众更好地理解音乐艺术，在一次教学活动中实现学科间的知识渗透，同时学习“艺术”与“科学”。

3. 教学策略与方法的运用

除课程内容外，用怎样的教学策略与教学方法才能实现此类课程的教学目标，是课程设计中的重点与难点。以“探秘声音之旅”为例，有关声学知识的教学案例无论在学校教育还是科技馆教育领域内都十分常见，对声音的产生、乐音三要素等知识的探究方法也是我们所熟知的，但要做到“科学与艺术”融合，就需要在教学策略和方法上进行创新(见表2)。

表2 “探秘声音之旅”系列活动的教学策略与教学方法

在教学策略上，5个活动多采用“音乐体验”的方式导入，目的是激发观众对主题的兴趣，在动手与实验中探究科学，最终强调音乐与科学的关联性。

在教学方法上，通过艺术作品来营造美妙的视觉、听觉感受，激发受众的好奇心与求知欲，将对艺术的感知体验、情感启发与探究式学习、观察对比等科学教育活动常用的方法进行结合，运用多维度的体验互动。

此外，要想最终呈现好的教学效果，辅导教师在整个教学过程中起到关键性的作用。要求辅导员不仅要有丰富的科技馆教育教学经验，也要有丰富的艺术知识储备。以“探秘声音之旅”系列活动为例，课程开发者均为中国科技馆展览教育中心的一线科技辅导员，并在不同程度上具有艺术专业背景，或具有“科艺融合”方面的研究经验。

(三) 活动效果评价

“探秘声音之旅”系列教育活动已作为展厅常态教育活动在中国科技馆开展。笔者以问卷调查的形式了解受众对此教育活动模式的认可度以及受众参与活动之后对科学和艺术知识的掌握情况。调查发现，很多年龄较小(8～9岁)，或是从未接受过艺术训练的儿童在参与活动后，基本上能够理解声学与音乐方面的基本知识，进一步说明教学效果较为显著。调查也通过访谈了解了部分受众对于课程的意见和建议，分析发现，90%的受众对课程表示满意，例如“喜欢用音乐来启发科学的学习”“既感受到了音乐，又学到了科学知识”。

四、 结语

通过“探秘声音之旅”系列活动的实施情况，笔者认为：“科艺融合”类课程打破了学科界限，同时契合了科技馆“做中学”“玩中学”的教育理念，有助于儿童综合素养的提高，具有一定创新性。课程内容与形式的可实施性与推广性较强，活动时长适中，所用教具简单且便于携带，可作为场馆内专题或常态教育活动开展。此外，此类课程在一定程度上能够吸引爱好艺术的儿童进一步深入学习科学知识，有效激发更多儿童对科学的兴趣。通过参与此类教育活动，孩子们不仅会“爱科学，学科学”，还能“爱艺术，也爱科学”。

目前，笔者所在教育团队针对此活动的内容、方法、策略等方面仍在不断提升与改进，期待能以更好的面貌与观众见面。“探秘声音之旅”系列教育活动是科技馆“科艺融合”课程开发的一次尝试和探索，同时也为科技馆其他类似课程的开发提供了实例参考。今后这一开发思路还可拓展应用于科学与绘画、电影等其他艺术领域的结合，探索更多、更好的教学策略与方法。